微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定原料藥中的殘留鈀

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(1.北京市理化分析測試中心，北京 100094；2. 有機材料檢測技術(shù)與質(zhì)量評價北京市重點實驗室，北京 100094)

利奧西呱(riociguat)是一種可溶性鳥苷酸環(huán)化酶 (SGC)激活劑，主要用于治療慢性血栓栓塞性肺動脈高壓和肺動脈高壓病癥，于2013年10月獲得美國FDA批準(zhǔn)上市[1]。金屬鈀類化合物作催化劑在醫(yī)藥合成領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，利奧西呱在以3-氯吡啶(12)為起始原料的氰化合成反應(yīng)過程中，常采用四(三苯基膦)鈀作為催化劑[2]，此過程雖然精制，但在反應(yīng)中仍會有所殘留，進而被帶入到后續(xù)藥物制劑中。鈀作為具有其他毒性的第I類金屬，有顯著安全隱患，歐洲藥品管理局(EMA)關(guān)于該類金屬催化劑殘留限度規(guī)定，其口服藥物殘留量限度100μg·d-1[3]，，一般每克藥品中鈀的含量須少5μg·g-1 [4]。因此，測定以鈀為催化劑合成的藥物中的殘留鈀含量對藥品的安全性與質(zhì)量控制具有重要意義。

目前藥品中痕量鈀元素的相關(guān)報道主要集中于原子吸收光譜法[5，8]，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法的并不是很多。與傳統(tǒng)的原子吸收光譜法相比，電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)具有靈敏度高、檢出限低、線性動態(tài)范圍寬、抗基體干擾能力強、簡便快速等優(yōu)點，已應(yīng)用于部分其他藥品元素的分析檢測中[9-1]。本文以利奧西呱原料藥為研究對象，建立了微波消解-ICP-MS法測定其中殘留鈀的分析方法，結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確可靠，靈敏度高，精密度良好，為控制原料藥中殘留鈀的檢測提供了一種簡便準(zhǔn)確的方法。

1 儀器與試劑

1.1 儀器與裝置

Agilent 7700x型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國Agilent公司)；Ethos微波消解儀(意大利Milestone公司)；XS204電子分析天平(瑞士梅特勒-托利多公司)；JR系列高精度數(shù)顯恒溫加熱臺(深圳市鑫誠電子設(shè)備有限公司)；Milli-Q超純水儀(電阻率為18.2 MΩ·cm-1，美國Millipore公司)；99.999%高純液氬(北京永圣氣體科技有限公司)。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液與試劑

進口電子級硝酸(Suprapur，德國Merck公司)，高氯酸(GR，天津市鑫源化工有限公司)；鈀元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(GSB G 62037-90，1000 mg·L-1，國家鋼鐵材料測試中心)；鋰、鈷、鉈、鈰混合調(diào)諧溶液(Agilent#5184-3566，1000 μg·L-1)；鋰、鈧、鍺、銠、鉍、內(nèi)標(biāo)混合溶液(Agilent #5188-6525，10 mg·L-1)。樣品為利奧西呱原料藥(批號：170101，170202， 某制藥廠提供)。

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP-MS儀器工作條件

采用鋰、鈷、鈰、鉈混合調(diào)諧溶液對儀器進行自動調(diào)諧，使得其靈敏度、氧化物、雙電荷產(chǎn)率、分辨率等各項指標(biāo)達到測定要求。經(jīng)調(diào)諧優(yōu)化后，ICP-MS的工作參數(shù)如下：射頻RF功率1500 W，冷卻氣氬氣流速為14.8 L·min-1，霧化氣流速為0.90 L·min-1，載氣流速為1.00 L·min-1；霧化室溫度為2℃，采樣深度為7.2 mm，樣品提升蠕動泵轉(zhuǎn)速：6.0 rpm；樣品提升時間：40 s；全定量分析模式，積分時間0.30 s/同位素，重復(fù)次數(shù)：3次。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液及內(nèi)標(biāo)液的配制

采用體積稀釋法制備鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確量取10.0 mL的鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 mg·L-1)于100 mL容量瓶中，用2%硝酸(體積比)稀釋定容至刻度，逐級稀釋制備成濃度為1.0 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液；分別準(zhǔn)確移取0.5、1.0、2.0、5.0、6.0 mL的鈀儲備液置于相應(yīng)的100 mL容量瓶中，再用2%硝酸定容、搖勻后，即得相應(yīng)的鈀元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為：5.0、10.0、20.0、50.0、60.0 μg·L-1。

另移取適量鋰、鈧、鍺、銠、鉍、銥內(nèi)標(biāo)溶液，用2%硝酸溶液稀釋成約200 μg·L-1的內(nèi)標(biāo)溶液；測定時樣品溶液和內(nèi)標(biāo)溶液分別從樣品管和內(nèi)標(biāo)管進樣。

2.3 樣品前處理

分別稱取0.2 g(精確到0.0001 g)利奧西呱樣品于聚四氟乙烯的微波消解罐中，分別加入3 mL硝酸和1.0 mL高氯酸，使樣品與硝酸充分浸潤，并置于通風(fēng)櫥中放置過夜冷消。在密封好消解罐后裝入微波消解儀中，按照表1設(shè)定的消解程序進行反應(yīng)。待消解完畢后取出消解罐，置于加熱板上于140℃趕酸至近干后，再將消解液轉(zhuǎn)入25 mL量瓶中，并用超純水洗滌數(shù)次消解罐壁以免損失，定容至刻度，搖勻后待測；同時制備樣品空白溶液。

表1 原料藥微波消解程序

2.4 基體干擾的消除及儀器測定方法

ICP-MS在測試過程中主要存在質(zhì)譜干擾與非質(zhì)譜干擾。質(zhì)譜干擾分為同量異位素干擾、氧化物和雙電荷干擾、多原子離子干擾等[12]；將儀器自動調(diào)諧至最佳狀態(tài)，氧化物和雙電荷較低，并選擇合適的待測元素同位素、編輯校正方程后即可大部分消除，本實驗測試過程中選擇鈀(105Pd)同位素。非質(zhì)譜干擾則主要來源于待測樣品溶液的基體干擾效應(yīng)，可通過選擇合適的內(nèi)標(biāo)元素予以校正；內(nèi)標(biāo)元素應(yīng)選擇樣品中不含有，同時質(zhì)量數(shù)、電離電位與待測元素相近的元素，相對于傳統(tǒng)的銦(115In)內(nèi)標(biāo)，以銠(103Rh)作為在線內(nèi)標(biāo)的計數(shù)過程更為穩(wěn)定。

測定方法：儀器分析過程中內(nèi)標(biāo)管應(yīng)始終插在內(nèi)標(biāo)液中，通過鈀(105Pd)與銠(103Rh)內(nèi)標(biāo)對應(yīng)響應(yīng)值之間的比值來實現(xiàn)有效降低樣品基體干擾及儀器信號漂移的目的，從而提高待測元素的準(zhǔn)確度。

3 方法學(xué)考察

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

優(yōu)化以上各儀器參數(shù)條件后，對標(biāo)準(zhǔn)溶液依次進樣。以鈀元素的計數(shù)與內(nèi)標(biāo)銠元素計數(shù)的比值為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，由儀器自動擬合出線性回歸曲線。工作曲線如圖1所示。由圖可知，鈀元素在0～60.0 μg·L-1范圍內(nèi)的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為R2= 0.9996，在線內(nèi)標(biāo)回歸方程為：Y= 0.0086x+ 0.0018 ，滿足實驗要求。

圖1 鈀元素標(biāo)準(zhǔn)曲線

3.2 專屬性

連續(xù)進樣11次樣品空白溶液，得到鈀與銠的強度計數(shù)值，計算兩者比值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率b，由LOD = 3.3 σ/b 即可得到檢出限。測定結(jié)果為鈀的方法檢出限為2.80 μg·kg-1。

3.3 重復(fù)性實驗

分別稱取利奧西呱原料藥樣品7份，約0.2 g于消解罐中，按照 “2.3”方法對樣品進行前處理后進行測定，7次平行測定結(jié)果如表2所示。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.847%，該方法的重現(xiàn)性良好。

表2 重復(fù)性實驗結(jié)果(n = 7)

3.4 回收率實驗

分別稱取0.2 g利奧西呱原料藥9份于消解管中，分為3組，每組平行制備3份，每組分別加入1.25 mL，1.50 mL， 1.75 mL的鈀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(100.0 μg·L-1)；按照“2.3”方法處理樣品后計算回收率。樣品測定結(jié)果及回收率見表3。由表3可知，加標(biāo)后鈀的回收率為90.14%～101.3%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD分別為2.17%～2.44%，表明所建立的方法準(zhǔn)確、可靠。

3.5 實際樣品測定

按照上述建立的方法測定了其他不同批次利奧西呱原料藥中的鈀含量，測定結(jié)果見表4。 由表4可知，不同批次原料藥中鈀含量均在一個數(shù)量級范圍內(nèi)，小于限度值5 μg·g-1，符合要求。

表3 回收率實驗結(jié)果(n=9)

表4 不同批次測定結(jié)果(n = 2)

4 結(jié)論

本實驗采用微波消解法前處理樣品，建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜法分析一種利奧西呱原料藥中殘留鈀的測定方法。實驗結(jié)果表明：

(1)該方法簡便快速、靈敏度高、準(zhǔn)確度與精密度好、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；

(2)采用微波消解前處理樣品，樣品污染少、重現(xiàn)性好，方便高效；

(3)以更具穩(wěn)定性的銠(103Rh)元素做在線內(nèi)標(biāo)校正基體效應(yīng)及儀器信號漂移，進一步提高了樣品檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度與精密度。

(4)通過對樣品的方法學(xué)驗證后，表明該方法適用于利奧西呱原料藥中鈀的測定。

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